소개: 금속 사출 성형는 MIM이라고도 하는 고급 금속 제조 공정입니다. 밀도가 높고 모양이 다양하며 잘 작동하는 금속 부품을 저렴하게 만들 수 있는 방법입니다. MIM은 사출 성형의 유연성과 분말 금속 소결의 강도를 결합한 새로운 금속 부품 제작 방식입니다.

MIM은 강하고 저렴하며 다양한 형태의 금속 부품을 만들 수 있기 때문에 사람들이 좋아합니다. MIM은 전자, 의료, 산업, 자동차 등 다양한 산업 분야에서 사용됩니다. 이 문서에서는 MIM의 작동 방식, 장점과 단점을 설명합니다..

금속 사출 성형 공정이란 무엇인가요?

금속 사출 성형(MIM) 생산 공정은 고정밀의 복잡한 금속 부품을 제조하는 공정입니다. 금속 분말, 사출 성형 및 소결을 결합하여 공차가 엄격하고 표면 마감이 우수한 MIM 부품을 생산합니다.

다양한 크기와 모양의 금속 분말을 사용하고 다양한 첨가제를 추가하여 다양한 화학적 및 물리적 특성을 가진 MIM 부품을 얻을 수 있습니다. 각 파우더 입자에 포함된 바인더의 구성에 따라 부품의 최종 경도가 결정됩니다.

금속 사출 성형 공정의 원리는 무엇인가요?

사출 성형 공정은 사출 성형과 소결의 두 단계로 나뉩니다.

사출 성형

사출 성형 단계에서는 금속 재료를 액체 상태로 가열한 다음 주사기를 통해 금형에 주입합니다. 금형의 온도가 낮기 때문에 금속 재료가 금형에서 빠르게 냉각되고 응고되어 특정 모양과 크기의 금속 빌릿을 형성합니다.

소결 공정

소결 단계에서는 금속 빌릿을 고온 처리를 위해 소결로로 보냅니다. 고온에서는 금속 빌릿의 입자가 서로 더 잘 결합하여 금속 빌릿이 더 조밀하고 강해집니다. 소결된 금속 부품은 우수한 기계적 특성과 내열성을 갖습니다.

금속 사출 성형의 장점은 무엇인가요?

전통적인 금속 생산 기술에 비해 금속 사출 성형 (MIM)에는 많은 장점이 있습니다. 30년 동안 MIM 기술을 지속적으로 개발해온 BRM은 이 기술을 사용하여 대용량, 다중 합금, 다양한 크기 및 복잡한 구조를 가진 MIM 부품을 생산할 수 있습니다. MIM의 장점에 대한 요약은 다음과 같습니다:

매우 복잡한 구조의 구조 부품 형성 가능

사출 성형 공정 기술은 사출 성형기를 사용하여 제품 블랭크를 사출하여 재료가 금형 캐비티를 완전히 채우고 매우 복잡한 구조의 부품을 구현할 수 있도록 보장합니다. 과거에는 전통적인 가공 기술에서 개별 부품을 먼저 만든 다음 부품으로 결합했습니다.

MM 기술을 사용하면 완전한 단일 부품으로 통합할 수 있어 단계가 크게 줄어들고 처리 절차가 간소화됩니다.

다른 금속 가공 방법에 비해 MIM은 제품의 치수 정확도가 높으며 2차 가공이 필요하지 않거나 소량의 마감 처리만 필요합니다. 사출 성형 공정은 얇은 벽과 복잡한 구조 부품을 직접 형성할 수 있습니다. 제품의 모양이 최종 제품의 요구 사항에 가깝습니다.

부품의 치수 공차는 일반적으로 ±0.1 ~ ±0.3 정도로 유지되는데, 이는 가공이 어려운 초경합금의 가공 비용을 절감하고 귀금속의 가공 손실을 줄이는 데 특히 중요합니다.

모양 디자인에 제한이 없어 거의 모든 제품에 적합합니다. MIM 성형으로 달성할 수 없는 공차는 표면 처리의 도움으로 달성할 수 있습니다.

제품의 미세 구조가 균일하고 밀도가 높으며 성능이 우수합니다.

누르면 금형 벽과 파우더, 파우더와 파우더가 서로 마찰하여 압력이 고르지 않게 됩니다. 이로 인해 프레스 된 모발의 미세 구조가 고르지 않게됩니다. 소결하면 압착된 분말 야금 부품이 고르지 않게 수축합니다.

따라서 이 효과를 줄이려면 소결 온도를 낮춰야 합니다. 하지만 그러면 큰 구멍이 생기고, 밀도가 낮아지며, 재료 밀도가 낮아져 제품이 약해집니다.

사실 사출 성형은 유체 성형 공정입니다. 바인더가 있으면 파우더가 균일하게 배열되어 모발의 고르지 않은 미세 구조가 제거되고 소결된 제품의 밀도가 재료의 이론적 밀도에 도달할 수 있습니다.

정상적인 상황에서 프레스 제품의 밀도는 이론 밀도의 85%에만 도달할 수 있습니다. 제품의 고밀도는 강도를 높이고 인성을 강화하며 연성, 전기 전도도 및 열 전도도를 개선하고 자기 특성을 향상시킬 수 있습니다.

높은 효율성, 손쉬운 대규모 및 대량 생산 달성

MIM 기술에 사용되는 금속 금형은 엔지니어링 플라스틱 사출 성형 금형과 비슷한 수명을 가지고 있습니다. 금속 금형을 사용하기 때문에 MIM은 부품 대량 생산에 적합합니다.

제품의 블랭크는 사출 성형기에 의해 형성되기 때문에 생산 효율이 크게 향상되고 생산 비용이 절감되며 사출 성형 제품의 일관성과 일관된 품질 및 반복성이 우수하여 대규모 및 대규모 산업 생산이 보장됩니다.

MIM은 유연성이 뛰어난 공정으로, 연간 수천에서 수백만 개의 부품을 매우 경제적으로 제작할 수 있습니다. 주조 및 사출 성형 부품과 마찬가지로 MIM은 고객이 금형 및 툴링 비용에 투자해야 하므로 소량의 부품 배치의 경우 일반적으로 비용 견적에 영향을 미칩니다.

다양한 적용 소재와 광범위한 응용 분야

다음과 같은 용도로 사용할 수 있는 자료가 많이 있습니다. 사출 성형. 기본적으로 고온에서 주조할 수 있는 분말 소재라면 기존 제조 공정에서 가공하기 어려운 소재나 융점이 높은 소재를 포함하여 모든 분말 소재를 MIM 공정으로 부품으로 만들 수 있습니다.

또한 MIM은 사용자 요구 사항에 따라 재료 공식 연구를 수행하고, 합금 재료의 조합을 만들고, 복합 재료를 부품으로 만들 수 있습니다. MIM은 저합금강, 스테인리스강, 공구강, 니켈 기반 합금, 텅스텐 합금, 초경합금, 티타늄 합금, 자성 재료, KoVr 합금, 미세 세라믹 등 다양한 재료를 가공할 수 있습니다.

알루미늄과 구리의 비철 합금은 기술적으로 가능하지만 일반적으로 다이캐스팅이나 기계 가공과 같은 다른 더 경제적인 방법으로 가공합니다.

미크론급 미세 분말을 사용하는 MIM 프로세스

전통적인 분말 야금은 입자 크기가 50~100μ인 분말을 사용하는 반면, MIM은 입자 지름이 2~15μ인 미세 분말을 사용합니다. 입자 크기가 작으면 소결 수축 속도를 높이고 기계적 특성을 개선하며 피로 수명을 연장하고 응력 부식에 대한 저항성과 자기 특성을 개선할 수 있습니다.

입자 크기가 미세하면 비용이 증가할 뿐만 아니라(기존 PM 분말 가격의 약 1-10배) 쉽게 응집되고 균일한 혼합이 어려워지며 탈지 속도가 상대적으로 느려져 MIM 공정의 생산 효율이 떨어집니다.

전통적인 분말 야금과 비교하여 MIM은 약 30-55%(부피 분율)의 유기 바인더를 추가하여 분말 바인더 시스템이 사출 중에 금형에 원활하게 채워질 수 있도록 합니다.

따라서 조밀 한 최종 제품을 얻으려면 소결력이 많은 미세 분말을 사용해야합니다. 미세 파우더 사용의 또 다른 장점은 소결된 부품의 표면이 보기 좋게 보인다는 것입니다. MIM 부품이 잘 소결되고 좋은 특성을 갖도록 하려면 가능한 한 순도가 높고 산소가 적은 파우더를 사용해야 합니다.

복잡한 부품의 경우 일반적으로 개별 부품으로 분해한 다음 함께 조립하는 방식으로 제작합니다. MIM은 전체 부품을 한 번에 만들고 많은 단계를 거칠 필요가 없으므로 비용이 저렴합니다.

또한 기존 금속 성형에서는 부품이 복잡할수록 비용이 더 많이 들었습니다. MIM을 사용하면 금형을 더 복잡하게 만들기만 하면 되기 때문에 부품이 아무리 복잡해도 비용은 동일합니다. 부품이 복잡할수록 MIM은 더 저렴하고 더 많이 절약할 수 있습니다.

금속 사출 성형의 단점은 무엇입니까?

높은 생산 비용

분말 야금에 비해 금속 분말 사출 성형 기술(MIM)의 재료비는 더 높고 원자재에 대한 요구 사항이 더 엄격합니다. 이는 금속 분말의 직경이 가능한 한 작아야 함을 의미합니다. 더 나은 성능을 달성하기 위해 금속 분말 사출 성형(MIM) 공정에는 분말 야금보다 바인더를 추가해야 합니다.

따라서 금속 분말 사출 성형 기술을 사용하는 비용은 더 비싸며 기존 플라스틱 사출 성형에 비해 바인더 제거 및 소결과 같은 후 처리 단계가 더 많이 필요하므로 생산 시간과 비용이 증가 할 수 있습니다.

파우더 품질 관리의 어려움

금속 분말 사출 성형 기술은 완제품의 정확성과 강도를 보장하기 위해 분말 크기, 분포 및 모양과 같은 여러 매개 변수를 보장해야 합니다. 그러나 분말의 생산 및 가공은 환경 및 장비와 같은 여러 요인에 의해 쉽게 영향을 받기 때문에 분말의 품질 관리가 어렵습니다.

만족스럽지 못한 표면 품질

금속 분말 사출 성형 기술에는 조직 및 표면과 관련된 품질 문제가 있습니다. 금속 분말은 사출 성형 과정에서 밀도 불균일, 기공, 결함 등의 문제가 발생하는 경우가 많습니다. 이러한 문제는 완제품의 작업 성능에 영향을 미칠 뿐만 아니라 불만족스러운 표면 품질, 쉬운 녹 및 손상으로 이어집니다.

장비 및 재료에 대한 높은 요구 사항

금속 분말 사출 성형(MIM) 기술에는 특수 사출기와 소결 장비가 필요하며, 이는 고가이고 유지 관리가 어렵습니다. 한편 금속 분말의 생산, 보관 및 가공에는 엄격한 환경과 조건이 필요하므로 기업 생산 및 관리에 적합하지 않습니다.

MIM 부품은 일반적으로 규모가 작습니다.

금속 분말 사출 성형 기술 용광로는 작동 공간이 작기 때문에 일반적으로 생산되는 MIM 부품의 크기가 작습니다.

이 기술은 금속 분말의 제조 범위에 적합합니다. 사출 성형 정밀한 홀수 형상 부품, 복잡한 부품, 분말 야금 마이크로 기어, 작은 모듈러스 기어 등 10~15mm로 제한된 기술입니다. 이는 MIM 기술 개발이 크게 제한되는 이유 중 하나이기도 합니다.

생산 요소

분말 야금 제조업체인 신타이싱은 금형이 비싸기 때문에 금속 분말 사출 성형 기술이 대규모 생산에 더 적합하다고 생각합니다. 따라서 모양이 복잡하지만 요구 사항이 높지 않은 일부 소형 금속 부품의 경우 CNC 가공이 더 저렴하고 저렴할 수 있습니다.

금속 사출 성형 기술의 적용 분야는 무엇입니까?

자동차 산업: 금속 사출 성형 기술은 자동차 산업에서 엔진 부품, 기어, 캠샤프트 등을 만드는 데 많이 사용됩니다.

전자 산업:전자 산업에서는 금속 사출 성형 기술을 사용하여 휴대폰, 컴퓨터, TV와 같은 제품의 금속 케이스와 부품을 제작합니다.

의료 기기:금속 사출 성형 기술은 수술기구 제조, 치과 임플란트 등과 같은 의료용 금속 사출 성형에도 널리 사용됩니다.

기타 산업:금속 사출 성형(MIM) 기술은 항공우주, 에너지, 화학 및 기타 산업 분야에서도 사용됩니다.

결론

간단히 말해, 금속 분말 사출 성형(MIM)은 금속 부품을 만드는 멋진 방법입니다. 고밀도, 복잡한 형상의 금속 부품을 효과적으로 생산할 수 있기 때문에 다양한 산업 분야에서 사용됩니다. 일반 플라스틱과 같습니다. 사출 성형를 사용하지만 금속의 경우.

정말 튼튼하고 디테일이 많은 부품을 만들 수 있습니다. 하지만 MIM은 완벽하지 않습니다. 비용이 많이 들고, 파우더의 품질을 제어하기 어렵고, 특수 기계가 필요합니다. 이러한 점 때문에 대량 생산이나 저렴해야 하는 부품에는 MIM을 사용하기 어렵습니다.

따라서 MIM은 일부 용도에 적합하지만 모든 용도에 적합한 것은 아닙니다. 부품을 만들고 싶다면 무엇을 만들고 싶은지, 비용이 얼마나 드는지 생각해야 합니다.